青花菜细胞质雄性不育相关LncRNAs的鉴定与表达分析

细胞质雄性不育系的应用可有效提高杂交种质量。该研究利用illumina测序技术鉴定青花菜细胞质雄性不育相关LncRNAs,对其靶基因和表达特征进行分析,并随机选取16个LncRNAs用qRT-PCR技术检测其表达特征,为进一步阐明LncRNA参与青花菜雄性不育发生机制提供新的路径。结果表明:(1)鉴定获得青花菜雄性不育相关LncRNAs共4326个,其中37个LncRNA在不育系及其保持系中差异表达。(2)差异LncRNAs可预测得到370个cis靶基因,这些靶基因部分为雄性不育相关的转录因子和生物蛋白。(3)XLOC_006651、XLOC_016660、XLOC_003494和XLOC_013121在不育系和保持系花蕾发育早期表达量较高,之后随着花蕾的发育,表达量逐渐下降;XLOC_021769和XLOC_038964呈先降后升的表达模式,且XLOC_038964和XLOC_012613在花蕾不同发育阶段不育系的表达量均高于保持系。(4)16个LncRNA均可在花梗、花萼、花瓣、雄蕊及雌蕊中表达,且XLOC_038964、XLOC_011575、XLOC_013157、XLOC_039677、XLOC_037356、XLOC_034182和XLOC_017574呈现出相似的表达模式,在雄蕊和花梗中表达量较低,花萼和花瓣中较高,雌蕊中表达量最高。     

青花菜细胞质雄性不育系线粒体DNA的提取与RAPD分析

利用分子生物学方法提取青花菜不育系及其保持系线粒体的DNA,经琼脂糖凝胶电泳表明所提取的线粒体DNA纯度较高。通过40个引物进行随机引物多态性扩增,结果表明,由引物S66扩增出一条1 000 bp左右的特异条带BMS1000,该条带是不育系m tDNA所特有的,初步推断该特异条带可能与不育性相关。     

洋葱细胞质雄性不育系101A的分子鉴定

根据文献报道设计引物序列,对洋葱细胞质雄性不育系101A进行PCR扩增,结果表明:洋葱细胞质雄性不育系101A属于S型细胞质雄性不育类型,其特异片段位于叶绿体基因组。     

植物线粒体与细胞质雄性不育研究进展

本文从能量代谢与植物细胞质雄性不育(CMS)、线粒体的结构和数量与CMS、线粒体DNA多态性与CMS、线粒体基因转录与CMS、线粒体多肽差异与CMS几个方面介绍了植物线粒体与CMS的关系。并介绍了与CMS相关的线粒体基因研究进展并对CMS形成的分子机制进行了探讨。     

大白菜细胞质雄性不育的分子生物学研究

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是作物杂种优势利用的一 条重要途径。对其机制的研究不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的应用价值。对大白菜而言,利用CMS最关键的环节是要育成不育系和其相应的保持系。利用不育系和其它材料杂交产生F1代种子;用不育系和保持系杂交来繁殖不育系;保持系自交繁殖种子。但采用常规的方法来选 育不育系和其相应的保持系周期长、见效慢,远不能满足生产发展的需要。现代生物技术为创造新的不育系和保持系提供了便利。本论文对大白菜细胞质雄性不育的分子机理和 RAPD分析的有关问题进行了研究。     

植物线粒体与细胞质雄性不育研究进展

本文从能量代谢与植物细胞质雄性不育(CMS)、线粒体的结构和数量与CMS、线粒体DNA多态性与CMS、线粒体基因转录与CMS、线粒体多肽差异与CMS几个方面介绍了植物线粒体与CMS的关系。并介绍了与CMS相关的线粒体基因研究进展并对CMS形成的分子机制进行了探讨。     

青花菜Ogu不育胞质分子鉴定和序列分析

雄性不育是农作物利用杂种优势、进行轮回选择和群体改良的重要手段,在农作物生产中具有巨大的利用价值。该研究为了鉴定青花菜细胞质雄性不育材料的不育胞质类型,以期今后为青花菜种质资源的收集、利用及分子标记辅助育种提供新的不育标记。根据Gen Bank中orf138基因保守序列设计特异引物,对20个青花菜种质资源基因组DNA进行PCR扩增。结果表明:特异引物P1/P2在12个青花菜雄性不育基因型中均扩增出392 bp的片段,在8个可育基因型中未扩增出条带,与田间育性鉴定结果相符。获得青花菜Ogu胞质雄性不育的特异基因orf138序列,Gen Bank中的登录号为HQ149728;用Blastn在Gen Bank中进行同源性比对分析,发现12个不育材料的特异片段与已报道的萝卜Ogu CMS所具有的Ogu orf138基因(Genbank登录号:Z18896.1)同源度高达100%。序列同源比对发现orf138基因存在变异位点。研究结果可为青花菜雄性不育细胞质的分子鉴定、进一步阐明胞质雄性不育败育机理,以及指导青花菜新型不育系的创建和杂种优势高效利用提供理论依据。     

叶用芥菜细胞质雄性不育相关基因orf 220的分子特性

采用榨菜细胞质雄性系为不育源,通过变种间杂交和回交的方法,转育叶用芥菜细胞质雄性不育种质。根据Brassica nap型细胞质雄性不育相关基因off222设计兼并引物,利用特异引物PCR方法,分别在不育源、F1、BC2以及BC3世代中扩增出一条600～700bp大小的特异条带,而在叶用芥菜保持系中无此条带,具细胞质基因遗传特性。进一步序列分析表明,此特异条带大小为663bp,具有起始密码子和终止密码子,编码220个氨基酸,定名为off220。同时,off220推导的氨基酸序列存在两个跨膜区,氨基端与Oenothera berteriana中的COXⅢ(线粒体细胞色素氧化酶复合体亚基)、萝卜中的ATP8(线粒体ATP酶复合体亚基)以及向日葵中的ORFB(ATP酶复合体α亚基相关)蛋白氨基端高度同源。RT-PCR方法分析表明,off220基因的表达为组成性表达,无器官特异性。     

不结球白菜细胞质雄性不育相关基因的克隆及表达

从不结球白菜CMS新种质中分离得到的一个cDNA-AFLP差异片段,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆了一个α-微管基因的cDNA全长序列,命名为TUBA2(DDBJ登录号为AB445012)。序列分析结果表明,该基因全长1 709 bp,最大开放阅读框为1 353 bp,编码450个氨基酸序列,与已公布的α-微管基因有较高的同源性。系统进化树分析发现,该基因在不同植物间具有高度保守性。Southern杂交表明TUBA2属于不结球白菜多基因家族的一个单一克隆基因。实时定量RT-PCR检测表明,该基因在不育系中的表达量显著低于保持系,同时在不同组织和细胞减数分裂不同时期该基因的表达量也存在明显差异。     

胞质雄性不育相关基因的克隆及其表达分析

根据GenBank中orf224和atp6基因的保守序列设计特异引物,对不结球白菜Pol胞质雄性不育系的基因组DNA进行特异扩增,获得了Pol胞质雄性不育的特异基因orf224和atp6的DNA序列.用Blastn在GenBank中进行同源性比对分析,发现不结球白菜orf224c和atp6c基因与已报道的orf224和atp6基因的同源性高达100%,在GenBank中的登录号依次为DQ400846、DQ412559.运用半定量RT-PCR对orf224c基因在不同器官中的表达水平进行分析,结果表明:不育系花期叶片中该基因的表达量比长度小于0.5 mm蕾和雄蕊中的明显低,在后2个器官中的表达量无明显差异;而在保持系的上述3个器官中的表达量无明显差异.该结果显示orf224基因表达上调与孢原细胞分化受阻相关.     

植物细胞质雄性不育

近年来国内外对植物细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）在细胞学、生理生化及分子遗传学等方面的研究又取得了新的进展。特别是对育性恢复基因的定位、克隆的研究已取得一定突破,发现编码含保守PPR（pentatricopeptide repeat）模体蛋白的基因在多种植物中与育性恢复密切相关。     

辣椒细胞质雄性不育系和保持系过氧化物酶同工酶的比较分析

运用辣椒细胞质雄性不育系21A和保持系21B为试材,比较分析了过氧化物酶（POD）同工酶在幼叶和不同发育时期花蕾中的表达特征。结果表明,辣椒花蕾中的POD同工酶谱带均比叶片中的更丰富,表现出明显的组织特异性。不育系21A和保持系21B间的酶谱在幼叶和小花蕾（纵径0．8～1．5mm）中基本无差异,但从中花蕾（纵径2～3mm）开始,保持系21B的一些酶带（POD4b和POD4c）染色开始减弱。在大花蕾（纵径4．5～5mm）和特大花蕾（纵径6．8～7mm）时期,不育系比保持系分别多2条酶带（POD2c和POD4b）和1条酶带（POD2c）,表明辣椒细胞质雄性不育系21A与保持系21B花蕾中的POD同工酶表达与小孢子的发育过程相关,其表达差异发生在细胞学上观察到的败育之前。     

胞质雄性不育系冀2658A细胞质对陆地棉主要性状的影响

利用棉花(Gossypium hirsutum)雄性不育不仅可以培育优质的杂交种,还能提高棉花制种效率并降低制种成本。该研究以冀2658系及其同核异质不育系冀2658A为母本,以6个恢复系为父本配制12个杂交组合。利用F1代研究棉花细胞质对棉花农艺性状、抗病性、种子中粗脂肪和粗蛋白含量、纤维品质及产量性状的影响。结果表明,冀2658A的细胞质主要影响棉花杂交种F1代的产量相关性状、黄萎病抗性及棉籽粗脂肪含量等,表现为衣分显著降低(比对照组低1.61%),黄萎病抗性增强(黄萎病指数比对照组低18.29%),棉籽中的粗脂肪含量降低(比对照组低2.88%)。该研究初步探讨了胞质不育型细胞质对陆地棉主要性状的影响,为陆地棉胞质雄性不育系的利用提供了理论参考。     

植物细胞质雄性不育及其育性恢复的分子基础

植物细胞质雄性不育是广泛存在于高等植物中的现象,其表现为母性遗传、花粉败育,但雌蕊正常。细胞质雄性不育在杂交种子生产中起着重要作用,研究其分子作用机制有利于更有效地利用细胞质雄性不育。随着一些不育基因和恢复基因相继被克隆,人们对一些细胞质雄性不育和恢复系统的分子作用机理已经有一定了解。本文综述了近年来对植物细胞质雄性不育基因和恢复基因作用机理研究的进展。     

红莲型水稻细胞质雄性不育花药蛋白质组学初步分析

采用固相pH梯度－SDS PAGE 双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻(YTA)的不育系和保持系(YTB)单核期花粉总蛋白质进行了分离,通过银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。Image Master 2D V5.0 软件可识别约1800个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为85。将其中16个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS）进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot 软件对MSDB数据库查询,其中9个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与碳代谢和淀粉合成的酶缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是ADP-葡萄糖磷酸转移酶（AGPase）,UDP-葡萄糖醛酸脱羧酶,乙酰辅酶A合成酶和二氢硫辛酸脱氢酶等。其中AGPase是参与淀粉合成的蛋白,与花粉发育密切相关。乙酰辅酶A合成酶和二氢硫辛酸脱氢酶是细胞内合成乙酰辅酶A的重要酶,而乙酰辅酶A是进入TCA循环的重要底物,乙酰辅酶A的缺乏可以导致TCA循环不能顺利进行,从而不能提供小孢子发育所需要的大量能量。YTA相对于YTB部分参与碳水化合物代谢的重要酶缺失或表达量降低,有可能导致因线粒体提供的能量不足,淀粉合成受阻,因而花粉不能正常发育。      

红麻线粒体中细胞质雄性不育候选基因cox3的克隆与分析

目的:比较红麻不育系和保持系线粒体基因组的差异,并克隆红麻细胞质雄性不育候选基因cox3,揭示红麻细胞质雄性不育的分子机理。方法:用Southern印迹方法研究红麻保持系和不育系线粒体基因组的差异;用同源克隆的方法克隆cox3基因。结果:不育系和保持系基因组存在较大差异;在保持系和不育系中克隆了cox3基因,其基因CDS区完全一致,基因长度为798 bp,GenBank序列号为HM535784;cox3基因与其他物种的cox3基因的同源性大于95.9%。结论:cox3基因的组织形式在不育系和保持系中存在差异,研究结果为揭示红麻细胞质雄性不育的机理提供了一定的依据。